79. Определение тс стс по увеличению уровня вибрации (виброскорости) от исходного, за который принимается состояние после изготовления.
Стандарт ИСО рекомендует оценивать ТС по увеличению уровня вибрации от исходного значения следующим образом: увеличение уровня: до 1,6 раз - нормально; до 2,5 раз - допустимо; более 4 раз - необходимо ТО; увеличение более 6 раз - немедленная остановка.
80. Определение состояния СТС по частотному анализу вибрации проводится в следующих диапазонах:
3 - 50 Гц - виброперемещение S,
10 - 1000 Гц - виброскорость v,
200 - 15000 Гц - виброускорение а,
При анализе спектра колебании используются данные по частотам (таблица 9), на которых проявляются характерные неисправности. В этом случае результаты измерении сравниваются с нормами вибрации для трех категорий (классов) технического состояния.
Частота вибрации, на которой проявляются неисправности СТС Таблица 9 (вибрация определяется на корпусе подшипника или корпусной конструкции СТС) |
||
Неисправность
|
Частота вибрации
|
Вид и характер вибрации
|
1. Неуравновешенность вращающихся деталей из-за повреждений, отложений, некачественной балансировки и неравномерного нагрева (остывания) (относится к турбинам, насосам, вентиляторам и т.д.)
|
f = nc, где nс - частота вращения, с -1 |
Виброскорость, амплитуда вибрации растет с нагрузкой. Радиальное направление
|
При отклонении формы шейки вала может быть
|
f = 2nc ,
|
|
То же в редукторах
|
f = inc , где nc — частота вращения выходного вала редуктора: i - передаточное число соответствующей ступени редуктора
|
Определяется для каждой ступени редуктора
|
2.Расцентровка муфт, смещение и излом осей между механизмами
|
Обычно f = nc, часто f = 2nc, бывает f = 3 или 4 nc
|
Виброскорость. Проявляется также в виде высокого уровня осевой вибрации, которая составляет 0,5 радиальной
|
3. Нарушение зацепления в кулачковых (пальцевых) муфтах
|
f = znc, где z — число кулачков
|
Виброскоросгь
|
4. Механический люфт: нарушение крепления СТС к фундаменту
|
Часто f = 2 nc , бывает f = nc |
Виброскорость радиальная и осевая
|
5. Задевание при вращении деталей СТС
|
f = inc , где i = 2,3,...
|
Виброскорость Вибрация нестабильная, частота и амплитуда переменная
|
|
|
|
Продолжение табл. 9
|
||||||||
Неисправность
|
Частота вибрации
|
Вид и характер вибрации
|
|||||||||
6. Повреждения подшипников качения: дефекты наружного кольца
|
|
Виброскорость, чаще виброускорение
|
|||||||||
|
дефекты внутреннего кольца
|
|
|
||||||||
|
дефекты тела качения (шарики, ролики)
|
|
|
||||||||
|
дефекты сепаратора
|
|
|||||||||
|
|
где D — диаметр окружности проходящей через центр тела качения; d — диаметр тела
качения;
риков (роликов) , диаметр тела г — число ша-
|
|||||||||
|
7. Колебания роторов в подшипниках скольжения из-за значительного снижения вязкости
|
f =(0,3-0,5 )nc
|
|
Виброскорость
|
|
||||||
|
или увеличения зазоров в подшипнике
|
||||||||||
|
Срыв масляного слоя
|
f = (0,42 -0,48)nc
|
Виброскорость
|
|
|||||||
|
8. Дефекты подвижных опор
|
f 2 nc.
|
|
Виброскорость
|
|
||||||
|
9. Дефекты редуктора (переборного типа) и зубчатых передач
|
f = zi nci , где zi — число зубьев (или их гармоник) nci - частота вращения колес, c-1; I - номер ступени редуктора
|
Виброскорость или виброускорение
|
||||||||
Продолжение табл. 9
|
|
||||||||||
Неисправность
|
Частота вибрации
|
Вид и характер вибрации
|
Неисправность
|
|
|||||||
10. Нарушение смазки редуктора
|
f = 0,5nc
|
Виброскорость
|
|
|
|||||||
11. Вибрация ротора генератора из-за виткового замыкания
|
f = nc
|
Возникает на корпусе подшипника или статора. Обнаруживается снятием возбуждения
|
|
||||||||
12. Вибрация генератора из-за неравномерности воздушного зазора
|
100Гц (независимо от частоты вращения) Может быть также на частоте 50 Гц и |
Виброскорость
|
|
||||||||
|
f = in 50,
|
|
|
|
|||||||
|
где in — число полюсов f = zp nС , где zp число пазов (зубцов) в якоре |
|
|
||||||||
13. Неравномерность (срыв) потока жидкости: в насосах |
|
Виброскорость, виброускорение
|
|
||||||||
-лопастные (центробежные и вихре- вые) насосы
|
f = z л n с , где z л :— число лопаток
|
|
|||||||||
- винтовые насосы |
f = zз zВ nС, где zЗ - число заходов винта; zВ - число винтов |
|
|||||||||
- шестеренные насосы
|
f = zзуб nС , где zзуб – число зубьев |
Виброскорость
|
|
||||||||
- кавитация в насосах
|
f = nС z где z = z л или z л 1
|
|
|
||||||||
|
f = 2000-3000 Гц
|
Виброускорение ("схлопыва- ние" воздушных пузырьков)
|
|
||||||||
)
)
)
—
угол контакта; z
– число ша-
Продолжение табл. 9
|
|
Неисправность
|
Частота вибрации Вид и характер вибрации
|
14. Повреждения в аксиально-поршневых на- сосах: |
|
а) постоянной производительности
|
f = 1000-2000 Гц Виброускорение
|
б) переменной производительности
|
f = 500-2000 Гц Виброускорение
|
15. Двигатели внутреннего сгорания:
|
|
- неуравновешенность вращающихся де-
|
f = in |
талей и сил инерции 1-го порядка, наруше ние крепления двигателя к фундаменту
|
где i = 1 или 2
|
- соударения в зазорах системы движения под действием движущих сил
|
f = zin , где z— число цилиндров, Амплитуда зависит от величи- i =1 для двухтактных двигателей, ны зазоров, жесткости остова i = 0,5 для четырехтактных двигателей и характера движущих сил
|
16. Поршневые компрессоры:
|
|
- неуравновешенность вращающихся дета-
|
|
лей и нарушение крепления компрессора
|
f = n , и 2 nc (чаще)
|
- соударения в зазорах
|
f =2 nc |
|
иногда при f = 500 Гц — зазоры в
|
|
головных подшипниках
|
17. Повреждение ременного привода
|
f = nc ,2 nc 3 nc или 4 nc , т.е. равна
|
|
числу ремней, умноженному на nc |
Одним из существенных факторов, свидетельствующих о появлении неисправностей, связанных с балансировкой, центровкой и износом (в том числе и зубчатых передач) и проявляющихся на низкой частоте, является рост амплитуд на первой, второй и последующих гармониках или появление второй гармоники, которая до этого не проявлялась.
При диагностировании зубчатых передач (область средних частот) появление волн механических колебаний во временной области связано с дефектом одного зуба. При развитии дефекта, охватывающего несколько зубьев, появляется сигнал, похожий на сигнал амплитудной модуляции. В этом случае в частотной области дефекты, связанные с повреждением зубьев передачи, будут характеризоваться появлением боковых частот, разнесенных по частоте выше и ниже основной частоты зубчатого зацепления.
Повреждение подшипников качения характеризуется изменением спектров их колебаний в области высоких частот. При неподвижной наружной обойме ее повреждение приводит к росту амплитуд колебаний, постоянных по времени. При повреждении внутренней обоймы и тел качения сигнал имеет форму амплитудной модуляции. В этом случае эффективен метод анализа огибающей.
При наличии данных по фазе колебаний можно установить: повышение синфазности радиальных колебаний на двух подшипниках определяет статический дисбаланс СТС; аналогичные несинфазные колебания - динамический дисбаланс; связь синфазных радиальных и несинфазных осевых колебаний с изгибом вала; возможность вызова соседним СТС несинфазных радиальных и осевых колебаний.
Использование опорной маски, созданной на основе исходного спектра, позволяет выделить увеличение гармоник вибрации при небольших колебаниях частоты вращения. Сравнение спектров эффективно, если разрешение по частоте спектра порядка 4 - 5%.